Python Decision Structures：優化代碼邏輯控制

Python是一種完備、開放、通用的高級編程語言，它被廣泛應用於人工智慧、數據分析、網路爬蟲、遊戲開發等領域。在編寫Python代碼時，決策結構是一個應該掌握好的核心知識點。決策結構指的是在執行程序時，根據一定條件，執行相應的代碼塊。Python有多種類型的決策結構，如條件語句、循環語句等。掌握這些結構可以提高代碼執行效率，實現更加靈活複雜的邏輯控制。

一、條件語句

條件語句是在指定條件成立時執行的語句。Python的條件語句包括：if語句、if…else語句、if…elif…else語句。

1、if語句

<pre><code>x = 15
if x > 10:
    print("x 大於 10")</code></pre>

上面的代碼中，僅有一個if語句，判斷變數x是否大於10，如果條件成立，則執行下一條語句，列印出”x 大於 10″。

2、if…else語句

<pre><code>x = 5
if x > 10:
    print("x 大於 10")
else:
    print("x 小於等於 10")</code></pre>

上面的代碼中，if語句和else語句共同組成了一個if…else語句。如果條件成立，則執行if語句，否則執行else語句。如果x大於10，則輸出”x 大於 10″；否則輸出”x 小於等於 10″。

3、if…elif…else語句

<pre><code>x = 5
if x > 10:
    print("x 大於 10")
elif x > 5:
    print("x 大於 5，小於等於 10")
else:
    print("x 小於等於 5")</code></pre>

上面的代碼中，if語句、elif語句和else語句共同組成了一個if…elif…else語句。依次判斷條件，如果第一個if條件成立，則輸出”x 大於 10″；如果第一個if條件不成立，且第一個elif條件成立，則輸出”x 大於 5，小於等於 10″；如果以上兩個條件都不成立，則輸出”x 小於等於 5″。

二、循環語句

循環語句是在滿足一定條件下，重複執行某些代碼塊的語句，提高了程序的執行效率。Python的循環語句包括：while循環和for循環。

1、while循環

<pre><code>i = 1
while i < 6:
    print(i)
    i += 1</code></pre>

上面的代碼中，while循環語句使用了一個計數器變數i。只要i小於6，就繼續執行循環內的代碼塊，輸出i的值。每次循環結束前，將i加1。

2、for循環

<pre><code>fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for x in fruits:
    print(x)</code></pre>

上面的代碼中，for循環語句遍歷水果列表fruits，將列表中的每一個元素依次賦值給變數x，並輸出x的值。循環結束後，代碼執行完畢。

三、優化代碼邏輯控制

掌握條件語句和循環語句等邏輯結構後，我們可以利用這些結構實現代碼邏輯的優化，提高代碼執行效率和可讀性。

1、在循環內部使用條件語句

<pre><code>for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        print(i)</code></pre>

上面的代碼中，for循環遍歷10個數字，如果數字除以2的餘數為0，則輸出該數字。通過在循環內部使用if語句，我們可以在執行for循環的同時實現更加靈活的邏輯控制。

2、使用列表推導式

<pre><code>numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_numbers = [x for x in numbers if x % 2 == 0]
print(even_numbers)</code></pre>

上面的代碼中，我們使用列表推導式生成一個包含numbers列表中偶數的新列表even_numbers。列表推導式是一種簡化代碼邏輯的方式，可以快速生成新的列表、集合和字典。

3、使用函數

<pre><code>def is_prime(n):
    if n < 2:
        return False
    for i in range(2, n):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

for i in range(100):
    if is_prime(i):
        print(i)</code></pre>

上面的代碼中，我們定義了一個名為is_prime(n)的函數，用於判斷一個數是否為素數，如果是，則返回True；否則返回False。在主程序中，我們使用for循環遍歷100個數字，並通過調用is_prime(n)函數，輸出數字列表中的素數。

通過優化代碼邏輯控制，我們可以大大提高程序的效率和可讀性，實現更加靈活複雜的邏輯操作。